Système_électrique

9.4.1 Généralités

Les systèmes électriques qui fournissent à une installation l’énergie accessible pour le chauffage, la climatisation, l’éclairage et les équipements (dispositifs de télécommunication, ordinateurs personnels, réseaux, copieurs, imprimantes, etc.) et le fonctionnement des appareils (par exemple, les réfrigérateurs et les lave-vaisselle) ont connu des développements spectaculaires au cours des dernières décennies, comprenant la charge énergétique qui croît le plus rapidement dans un bâtiment. Plus que jamais, les installations actuelles ont besoin de systèmes électriques pour fournir l’énergie avec laquelle la plupart des systèmes vitaux du bâtiment fonctionnent. Ces systèmes contrôlent l’énergie requise dans le bâtiment et la distribuent à l’endroit qui l’utilise. Le plus souvent, la tension de la ligne de distribution transportée par les poteaux électriques est de 2400/4160 V. Les transformateurs abaissent cette tension à un niveau prédéterminé. Les transformateurs abaissent cette tension à des niveaux prédéfinis pour l’utiliser dans les bâtiments. Dans un réseau de distribution d’électricité, la forme la plus courante de service électrique est l’utilisation de fils aériens connus sous le nom de ligne de branchement, qui est une ligne électrique allant d’un poteau électrique à l’immeuble d’un client ou à d’autres locaux. C’est le point où les services publics d’électricité fournissent du courant à leurs clients.

Dans les installations résidentielles en Amérique du Nord et dans les pays qui utilisent leur système, une chute de service comprend deux lignes de 120 V et une ligne neutre. Lorsque ces lignes sont isolées et torsadées ensemble, on parle d’un câble triplex. Pour que ces lignes entrent dans les locaux d’un client, elles doivent généralement passer par un compteur électrique, puis par le panneau de service principal, qui contient généralement un fusible ou un disjoncteur « principal ». Ce disjoncteur contrôle tout le courant électrique entrant dans le bâtiment en même temps, et un certain nombre de fusibles/disjoncteurs plus petits, qui protègent les circuits de dérivation individuels. Il y a toujours un interrupteur principal pour couper tout le courant ; lorsque des disjoncteurs sont utilisés, cet interrupteur est fourni par le disjoncteur principal. La ligne neutre du poteau est reliée à une mise à la terre près du panneau de service – souvent une tige conductrice enfoncée dans la terre.

Dans les applications résidentielles, la chute de service fournit au bâtiment deux lignes distinctes de 120 V de phase opposée, de sorte que le 240 V peut être obtenu en connectant un circuit entre les deux conducteurs de 120 V, alors que les circuits de 120 V sont connectés entre l’une ou l’autre des deux lignes de 120 V et la ligne neutre. En outre, les circuits de 240 V sont utilisés pour les appareils de grande puissance et les gros appareils ménagers, comme les climatiseurs, les sécheuses, les fours et les chaudières, tandis que les circuits de 120 V sont utilisés pour l’éclairage et les petits appareils ordinaires. Il convient de noter qu’il s’agit de chiffres « nominaux », ce qui signifie que la tension réelle peut varier.

En Europe et dans de nombreux autres pays, on utilise un système triphasé 416Y/230. La chute de service est constituée de trois fils de 240 V, ou phases, et d’un fil neutre, qui est mis à la terre. Chaque fil de phase fournit 240 V aux charges connectées entre lui et le neutre. Chacun des fils de phase transporte un courant alternatif de 50 Hz, qui est déphasé de 120° par rapport aux deux autres. Les tensions plus élevées, combinées au schéma de transmission triphasé économique, permettent à une chute de service d’être plus longue que dans le système nord-américain, et permettent à une seule chute de servir plusieurs clients.

Pour les chutes de service commerciales et industrielles, qui sont généralement beaucoup plus grandes et plus complexes, un système triphasé est utilisé. Aux États-Unis, les services courants consistent en 120Y/208 (trois circuits de 120 V déphasés de 120°, avec 208 V ligne à ligne), 240 V triphasé et 480 V triphasé. Au Canada, le 575 V triphasé est courant, et on trouve le 380-415 V ou le 690 V triphasé dans de nombreux autres pays. En général, les tensions plus élevées sont utilisées pour les charges industrielles lourdes, et les tensions plus faibles pour les applications commerciales.

La différence entre les installations électriques commerciales et résidentielles peut être assez importante, en particulier pour les grandes installations. Bien que les besoins électriques d’un bâtiment commercial puissent être simples, consistant en quelques lumières pour certaines petites structures, ils sont souvent assez complexes, avec des transformateurs et des équipements industriels lourds. Lorsque les déficiences du système électrique ou d’éclairage deviennent évidentes et nécessitent une attention particulière, elles sont généralement mesurables et comprennent des surtensions, des disjoncteurs déclenchés, des ballasts bruyants et d’autres conditions plus évidentes telles que des prises électriques ou des appareils d’éclairage inopérants qui sont fréquemment découverts ou observés lors d’un examen du système. Comme l’illustrent les figures 9.16 et 9.17, on trouve un certain nombre de déficiences typiques dans les systèmes électriques et d’éclairage.

Figure 9.16. Diagramme montrant les déficiences typiques trouvées dans les systèmes électriques.

Figure 9.17. Diagramme montrant les déficiences typiques trouvées dans les systèmes d’éclairage.

Dans de nombreux bâtiments commerciaux, la principale charge placée sur un système électrique donné provient des besoins en éclairage ; par conséquent, la distribution et la gestion des charges électriques et d’éclairage doivent toujours être surveillées de façon régulière. La gestion de l’éclairage doit également être vérifiée périodiquement car l’utilisation des espaces du bâtiment change et les utilisateurs se déplacent à l’intérieur du bâtiment. Il est également fortement conseillé d’intégrer le système d’éclairage au système électrique de l’établissement. Les systèmes d’éclairage sont conçus pour assurer une visibilité adéquate à l’intérieur et à l’extérieur d’une installation et sont composés d’une source d’énergie, et d’éléments de distribution normalement constitués de câblage et d’équipements émetteurs de lumière.

Il existe aujourd’hui plusieurs codes électriques différents appliqués dans diverses juridictions à travers les États-Unis. Certaines des plus grandes villes, comme New York et Los Angeles, ont créé et adopté leurs propres codes électriques. Le National Electrical Code (NEC) et le National Fire Protection Code (NFPC), publiés par la National Fire Protection Association (NFPA), couvrent presque tous les composants des systèmes électriques. Le NEC est généralement adopté en tout ou en partie par les municipalités. L’inspection du système électrique et d’éclairage devrait inclure une détermination de la conformité générale à ces codes dans l’établissement.